1. Currente statutu di l'industria fotovoltaica (energia solare)

1.1 Crescita Rapida di u Mercatu Fotovoltaicu Globale

In l'ultimi anni, l'industria fotovoltaica mundiale hà vistu una crescita esplusiva. Sicondu i dati di l'Agenzia Internaziunale di l'Energia (IEA), in u 2023, a nova capacità installata mundiale di putenza fotovoltaica hà superatu i 350 GW, è a capacità installata cumulativa hà superatu 1,5 TW. Paesi è regioni cum'è a Cina, i Stati Uniti, l'Europa è l'India sò diventati i principali motori di u mercatu fotovoltaicu.

- Cina: Cum'è u più grande mercatu fotovoltaicu solare di u mondu, a Cina hà aghjustatu più di 200 GW di capacità fotovoltaica solare in u 2023, rapprisentendu più di u 57% di a nova capacità installata mundiale. U sustegnu di e pulitiche guvernamentali, u prugressu tecnologicu è a riduzione di i costi sò i fattori chjave chì guidanu u sviluppu di l'industria fotovoltaica solare di a Cina.

- Europa: Affettata da u cunflittu Russia-Ucraina, l'Europa hà acceleratu a so transizione energetica. In u 2023, a nova capacità installata di fotovoltaicu solare hà superatu i 60 GW, cù una crescita significativa in paesi cum'è a Germania, a Spagna è i Paesi Bassi.

- I Stati Uniti: Incuraghjitu da l'Inflation Reduction Act (IRA), u mercatu americanu di u fotovoltaicu solare hà cuntinuatu à cresce, cù una nova capacità installata di circa 40 GW in u 2023.

- India: U guvernu indianu prumove vigorosamente u sviluppu di l'energie rinnuvevuli. In u 2023, a nova capacità installata di fotovoltaicu solare hà superatu i 20 GW, cù l'ubbiettivu di ghjunghje à 500 GW di capacità installata di energia rinnuvevule da u 2030.

1.2Prugressu cuntinuu in a tecnulugia fotovoltaica

L'innuvazione cuntinua in a tecnulugia fotovoltaica hà purtatu à una maggiore efficienza è à una riduzione di i costi in a generazione di energia solare:

- Tecnulugie di batterie à alta efficienza cum'è PERC, TOPCon è HJT: e cellule PERC (Passivated Emitter and Rear Contact) restanu a currente, ma e tecnulugie TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) è HJT (Heterojunction) stanu gradualmente allargendu a so quota di mercatu per via di a so più alta efficienza di cunversione (> 24%).

- Celle solari perovskite: Cum'è a tecnulugia fotovoltaica di prossima generazione, e cellule perovskite anu ottenutu efficienze di laburatoriu superiori à 33% è si prevede chì saranu cummercialmente viabili in u futuru.

- Moduli bifaciali è supporti di tracciamentu: I moduli bifaciali ponu aumentà a generazione di energia da 10% à 20%, mentre chì i supporti di tracciamentu ottimizzanu l'angulu d'incidenza di a luce solare, aumentendu ulteriormente l'efficienza di u sistema.

1.3U U costu di a generazione di energia fotovoltaica cuntinueghja à calà

In l'ultima dicina d'anni, u costu di a pruduzzione d'energia fotovoltaica hè diminuitu di più di l'80%. Sicondu l'IRENA (Agenzia Internaziunale per l'Energie Rinnuvevuli), u costu glubale livellatu di l'elettricità (LCOE) per l'energia fotovoltaica in u 2023 hè calatu à 0,03 - 0,05 dollari americani per kWh, inferiore à quellu di a pruduzzione d'energia da carbone è gas naturale, ciò chì ne face una di e fonti d'energia più cumpetitive.

1.4 Sviluppu coordinatu di u almacenamentu d'energia è di u fotovoltaicu

A causa di a natura intermittente di a generazione di energia fotovoltaica, l'usu di sistemi di accumulazione di energia (cum'è batterie à litiu, batterie à ioni di sodiu, batterie à flussu, ecc.) in cunghjunzione hè diventatu una tendenza. In u 2023, a capacità appena installata di prughjetti globali di fotovoltaica più accumulazione di energia hà superatu i 30 GW, è si prevede chì mantene un altu ritmu di crescita in u prossimu decenniu.

2. U impurtanza di l'industria fotovoltaica

2.1 Affruntà u clima cambiamentu è prumuzione di obiettivi di neutralità di carbone

I paesi di u mondu sanu acceleranu a so transizione energetica per riduce l'emissioni di gas serra. L'energia solare, cum'è cumpunente fundamentale di l'energia pulita, ghjoca un rolu cruciale per ghjunghje à l'ubbiettivu di "neutralità carbonica". Sicondu l'Accordu di Parigi, da u 2030, a parte mundiale di l'energie rinnuvevuli deve ghjunghje à più di 40%, è l'energia solare diventerà una di e principali fonti d'energia.

2.2 Sicurezza è indipendenza energetica

E fonti d'energia tradiziunali (cum'è u petroliu è u gasu naturale) sò assai influenzate da a geopolitica, mentre chì e risorse d'energia solare sò largamente distribuite è ponu riduce a dipendenza da l'energia impurtata. Per esempiu, l'Europa hà riduttu a so dumanda di gasu naturale russu implementendu centrali fotovoltaiche à grande scala, rinfurzendu cusì a so autonomia energetica.

2.3 Prumove a crescita ecunomica è l'impiegu

A catena di l'industria fotovoltaica include parechji ligami cum'è materiali di silicone, wafer di silicone, batterie, moduli, inverter, staffe è almacenamiento d'energia, chì anu creatu milioni di impieghi in u mondu sanu. L'impiegati diretti in l'industria fotovoltaica cinese superanu i 3 milioni, è l'industrie fotovoltaiche in Europa è in i Stati Uniti sò ancu in rapida espansione.

2.4 Elettrificazione rurale è riduzione di a puvertà

In i paesi in via di sviluppu, e microreti fotovoltaiche è i sistemi solari domestichi furniscenu elettricità à e zone remote è migliuranu e cundizioni di vita di i residenti. Per esempiu, i "Sistemi Solari Domestici" in Africa anu aiutatu decine di milioni di persone à scappà da u statu di mancanza di elettricità.

3.A necessità di un dispositivu di prutezzione da sovratensione (SPD) in un sistema fotovoltaicu

3.1 Rischi di fulmini è di sovratensioni affrontati da i sistemi fotovoltaici

E centrale fotovoltaiche sò generalmente installate in zone aperte (cum'è deserti, tetti è muntagne), è sò assai vulnerabili à i fulmini è à l'impatti di sovratensione. I principali risichi includenu:

- Colpu direttu di fulmine: Un colpu direttu nantu à i moduli o supporti fotovoltaici, chì provoca danni à l'apparecchiatura.

- Fulmini indutti: L'impulsu elettromagneticu di u fulmine induce alte tensioni in i cavi, dannighjendu i dispositivi elettronichi cum'è l'inverter è i cuntrolli.

- Fluttuazioni di a rete: E sovratensioni operative da u latu di a rete (cum'è l'azzioni di l'interruttore, i guasti di cortocircuitu) ponu esse trasmesse à u sistema fotovoltaicu.

3.2 Funzione di u Dispositivu di Prutezzione da Sovratensioni (SPD)

I prutettori di sovratensione sò l'equipaggiu chjave per a prutezzione da u fulmine è a prutezzione da sovratensione in i sistemi fotovoltaici. E so funzioni principali includenu:

- Limitazione di e sovratensioni transitorie: Cuntrollu di l'alte tensioni generate da fulmini o fluttuazioni di a rete in un intervallu sicuru.

- Scaricamentu di e currenti di picco: Dirigendu rapidamente e currenti eccessive in terra per prutege l'attrezzatura à valle.

- Migliurà l'affidabilità di u sistema: Riduce i guasti di l'apparecchiature è i tempi di inattività causati da fulmini o sovratensioni.

3.3 Applicazione di SPD in sistemi fotovoltaici

A prutezzione da sovratensione per i sistemi fotovoltaici deve esse cuncipita in parechji livelli:

- Prutezzione da u latu DC (da i moduli fotovoltaichi à l'inverter):

- Installate un SPD di Tipu II à l'estremità d'entrata di a stringa per impedisce i fulmini indotti è e sovratensioni operative.

- Installate un SPD di Tipu I + II à l'entrata CC di l'inverter per affrontà a minaccia cumminata di fulmini diretti è indotti.

- Prutezzione da u latu AC (da l'inverter à a rete):

- Installate un SPD di Tipu II à l'estremità di uscita di l'inverter per impedisce l'intrusione di sovratensioni da u latu di a rete.

- Installate un SPD di Tipu III in l'armariu di distribuzione per furnisce una prutezzione precisa per l'equipaggiamenti sensibili.

3.4 Punti chjave per a scelta di i prutettori di sovratensione

- Corrispondenza di u livellu di tensione: A tensione massima di funziunamentu cuntinuu (Uc) di l'SPD deve esse più alta di a tensione di u sistema (per esempiu, un sistema fotovoltaicu di 1000Vdc richiede un SPD cù Uc ≥ 1200V).

- Capacità di corrente: A corrente di scarica nominale (In) di u SPD latu CC deve esse ≥ 20kA, è a corrente di scarica massima (Imax) deve esse ≥ 40kA.

- Livellu di prutezzione: L'installazione esterna deve risponde à a prutezzione IP65 o superiore, adatta per ambienti difficili.

- Norme di certificazione: Conforme à IEC 61643-31 (norma per SPD specifichi per u fotovoltaicu) è UL 1449 è altre certificazioni internaziunali.

3.5 Rischi potenziali di ùn installà micca SPD

- Danni à l'apparecchiature: I dispositivi elettronichi di precisione cum'è l'inverter è i sistemi di monitoraghju sò vulnerabili à l'impatti di sovratensioni è i costi di riparazione sò elevati.

- Perdita di generazione d'energia: I fulmini provocanu arresti di u sistema, affettendu i profitti di a generazione d'energia.

- Risicu d'incendiu: A sovratensione pò pruvucà incendi elettrichi, chì rapprisentanu una minaccia per a sicurezza di a centrale elettrica.

4. Globale Tendenze di u Mercatu di i Protettori di Sovratensione PV

4.1 Crescita di a dumanda di u mercatu

Cù u rapidu aumentu di a capacità d'installazione fotovoltaica, u mercatu di i prutettori di sovratensione s'hè ancu allargatu simultaneamente. Si prevede chì a dimensione di u mercatu mundiale di i SPD fotovoltaici supererà i 2 miliardi di dollari americani da u 2025, cù un tassu di crescita annuale cumpostu (CAGR) di u 15%.

4.2 Direzzione di l'innuvazione tecnologica

- SPD intelligente: Equipatu di funzioni di monitoraghju di corrente è d'allarme di guastu, è chì supporta l'operazione remota.

- Livelli di tensione più alti: I SPD cù tensioni nominali più alte (cum'è 1500V) sò diventati mainstream.

- Durata di vita più longa: Utilizendu novi materiali sensibili (cum'è a tecnulugia cumposta di l'ossidu di zincu), aumentendu a durabilità di i SPD.

4.3 Pulitica è Prumuzione Standard

- E norme internaziunali cum'è IEC 62305 (Norma di prutezzione contr'à i fulmini) è IEC 61643-31 (Norma di SPD fotovoltaicu) imponenu chì i sistemi fotovoltaici sianu dotati di prutezzione da e sovratensioni.

- E "Specificazioni Tecniche per a Prutezzione da i Fulmini di e Centrali Fotovoltaiche" (GB/T 32512-2016) in Cina stipulanu chjaramente i requisiti di selezzione è installazione per SPD.

5.Cunclusione: L'industria fotovoltaica ùn pò fà senza prutettori di sovratensione

U rapidu sviluppu di l'industria fotovoltaica hà datu un forte impulsu à a transizione energetica mundiale. Tuttavia, i risichi di fulmini è di sovratensioni ùn ponu esse trascurati. I protettori di sovratensioni, cum'è garanzia chjave per u funziunamentu sicuru di i sistemi fotovoltaici, ponu riduce efficacemente u risicu di danni à l'apparecchiature, migliurà l'efficienza di a generazione di energia è allargà a durata di vita di u sistema. In u futuru, cù a crescita cuntinua di l'installazioni fotovoltaiche è u sviluppu di e reti intelligenti, i SPD d'altu rendimentu è altamente affidabili diventeranu cumpunenti essenziali di e centrale fotovoltaiche.

Per l'investitori fotovoltaici, e cumpagnie EPC è e squadre di funziunamentu è manutenzione, a scelta di protettori di sovratensione di alta qualità chì rispondenu à i standard internaziunali hè una misura cruciale per assicurà u funziunamentu stabile à longu andà di a centrale elettrica è massimizà u ritornu di l'investimentu.